化学制浆 2 化学品和能量回收PDF电子书下载

第1章 化学回收 1

1.1硫酸盐法制浆化学回收概述 1

1.1.1硫酸盐法回收的操作单元 1

1.1.2气化 4

1.1.3直接碱回收 5

1.2硫酸盐法制浆化学回收过程流体的性质 5

1.2.1黑液的性质 5

1.2.2熔融物的性质 12

1.2.3烟道气和空气的性质 14

1.2.4空气 17

1.2.5绿液 18

1.2.6其他化合物的性质 18

参考文献 19

第2章 黑液的蒸发 21

2.1引言 21

2.2黑液的性质 21

2.2.1黑液固形物的组成 21

2.2.2黑液的物理性质 21

2.3蒸发原理 23

2.3.1多效蒸发 24

2.3.2蒸汽压缩蒸发 24

2.3.3多效闪蒸 25

2.3.4蒸发装置工艺流程 25

2.3.5浓缩器 26

2.3.6汽提塔结合 26

2.4蒸发器的类型及其辅助设备 27

2.4.1升膜蒸发器（RF） 27

2.4.2降膜蒸发器（FF） 27

2.4.3强制循环蒸发器 29

2.4.4蒸发装置辅助设备 30

2.4.5汽提塔和甲醇液化 31

2.4.6直接接触式（DC）蒸发器 32

2.5传热 33

2.5.1蒸发器的传热 33

2.5.2多效蒸发系统中的传热计算及传热理论 34

2.5.3热平衡 36

2.5.4蒸发器计算 37

2.6含汽提系统的多效蒸发装置 41

2.7蒸发系统及应用 45

2.7.1蒸汽压缩蒸发（VCE）或蒸汽机械再压缩（MVR）的应用 45

2.7.2高固含量浓缩器 45

2.7.3黑液热处理（LHT） 46

2.7.4压力罐法 47

2.7.5蒸发车间辐助流程的集成 47

2.8设计 48

2.8.1典型黑液蒸发对黑液性质的要求 48

2.8.2蒸发装置设计 48

2.8.3贮存罐设计 50

2.9传热表面的结垢 51

2.9.1结垢与传热 51

2.9.2结垢原因 51

2.9.3结垢类型 52

参考文献 54

第3章 回收锅炉 55

3.1回收锅炉设计进展 55

3.1.1双锅筒回收锅炉 56

3.1.2现代回收锅炉 56

3.1.3未来回收锅炉 57

3.2物质和能量平衡 58

3.2.1物质平衡 58

3.2.2能量平衡 61

3.2.3高浓固形物 62

3.3黑液的燃烧 65

3.3.1干燥 65

3.3.2挥发物逸出 66

3.3.3黑灰的燃烧 66

3.3.4熔融物的反应 67

3.3.5黑液液滴在熔炉内的燃烧 67

3.4锅炉传热表面的尺寸 68

3.4.1主要设计标准 68

3.4.2高浓固形物对回收锅炉设计的影响 70

3.5回收锅炉的工艺流程 73

3.5.1送风系统 74

3.5.2烟气系统 74

3.5.3水和蒸汽系统 74

3.6回收锅炉的操作 75

3.6.1吹灰控制 75

3.6.2灰分中钾和氯的富集 77

参考文献 79

第4章 白液制备 82

4.1引言 82

4.1.1液体性质 83

4.1.2苛化反应过程 85

4.1.3白泥煅烧过程中的化学反应 86

4.2白液工段的物料平衡 87

4.2.1平衡校验 88

4.2.2碱平衡 88

4.2.3水平衡 88

4.2.4钙平衡（固体平衡，SS） 88

4.2.5绿泥平衡（固体平衡，SS） 89

4.3绿液处理 89

4.3.1固体杂质的分离 90

4.3.2绿泥处理 93

4.4苛化 95

4.4.1流程 95

4.4.2自动苛化 103

4.5石灰煅烧 105

4.5.1白泥煅烧流程和设备 106

4.5.2石灰石煅烧 111

4.5.3物料平衡与热平衡 112

4.5.4燃烧 114

4.5.5排放 116

4.5.6回转窑的自动化 118

4.5.7设备维护 122

4.6白液制备中的非过程元素 123

4.6.1苛化过程中的非过程元素 123

4.6.2白泥煅烧过程中的非过程元素 124

4.6.3石灰循环中非过程元素的去除 126

4.7未来挑战 127

参考文献 127

第5章 树皮的燃烧 129

5.1引言 129

5.1.1蒸汽锅炉的操作原则 129

5.1.2热电联产的蒸汽循环 130

5.2燃料的物理及化学性质 130

5.2.1燃料的种类及成分 130

5.2.2一般术语和燃料特性 131

5.2.3树皮、木材和废渣燃料 133

5.3燃烧的计算 135

5.3.1燃烧反应 135

5.3.2燃烧需要的空气量 136

5.3.3烟道气的成分 137

5.3.4燃烧的绝热温度 139

5.3.5燃烧的排放 140

5.3.6烟道气的换热性能 142

5.4树皮燃烧技术 142

5.4.1层燃 142

5.4.2流化床燃烧的介绍 144

5.4.3沸腾式流化床（BFB）的燃烧 146

5.4.4循环流化床（CFB）的燃烧 148

5.4.5流化床燃烧的环境方面 151

5.4.6气化 152

5.5锅炉工艺流程 153

5.5.1树皮的处理 153

5.5.2辅助燃料的处理 154

5.5.3空气和烟道气的循环，风机 155

5.5.4烟道气净化的灰尘分离方法 159

5.5.5供水泵 161

5.5.6水蒸气循环 165

5.5.7锅炉的主要控制 167

5.6锅炉换热器的结构和设计 168

5.6.1概述 168

5.6.2传热表面的腐蚀 169

5.6.3炉膛管路 170

5.6.4过热器 171

5.6.5省煤器（供水预热器） 172

5.6.6空气预热器 172

5.6.7传热表面的净化 174

5.6.8换热器的热力学设计 176

5.7锅炉的效率和损失 181

5.7.1用直接方法确定效率 181

5.7.2用间接方法确定效率 182

参考文献 187

第6章 热电联产 189

6.1引言 189

6.2制浆造纸生产中的热与动力需求 189

6.3化学浆厂的热与动力需求 189

6.3.1贮木场 189

6.3.2蒸煮 191

6.3.3洗涤和筛选 192

6.3.4漂白 192

6.3.5漂白浆料的净化 192

6.3.6干燥机 192

6.3.7蒸发 193

6.3.8回收锅炉 194

6.3.9苛化车间与石灰窑 195

6.3.10漂白化学剂的制备 195

6.3.11给水与排水 196

6.3.12动力锅炉 196

6.3.13汽轮机与水的冷却 196

6.3.14其他 197

6.4化学浆厂的热电平衡 198

6.4.1装机功率与需求 198

6.4.2热的生产 199

6.4.3热和动力平衡 201

6.4.4蒸汽轮机 202

6.4.5背压动力流程 204

6.4.6热电联产的选择方案 207

6.5造纸厂 210

6.5.1新闻纸的热和动力平衡 210

6.5.2超级压光纸（SC）和轻量涂布纸（LWC）的热和动力生产 212

6.6在动力需求中时间依赖性变化 212

第7章 二次热系统和夹点技术 215

7.1引言 215

7.2二次热 215

7.2.1二次热的定义 215

7.2.2制浆厂中二次热的产生 216

7.2.3二次热消耗 224

7.2.4二次热系统的优化 225

7.2.5全厂二次热系统 226

7.3过程集成技术 229

7.3.1夹点技术基本原理 229

7.3.2数学程序编制技术的过程集成 235

7.3.3有效能分析 236

参考文献 237

第8章 皂化物和塔罗油 239

8.1引言 239

8.2木材抽出物和皂化物的特性 239

8.2.1概述 239

8.2.2塔罗油成分 239

8.2.3为什么回收皂化物 240

8.3黑液中的皂化物 241

8.3.1黑液中皂化物的溶解性 241

8.3.2洗涤过程中皂化物的行为 241

8.3.3蒸发器和回收锅炉中的皂化物 243

8.4皂化物的分离 244

8.5浆厂的皂化物平衡 246

8.6皂化物的酸化 246

8.6.1概述 246

8.6.2皂化物的处理 247

8.6.3皂化物的酸化——将皂化物转化为粗塔罗油 247

参考文献 251

第9章 木浆碱回收能量平衡及能耗计算实例 253

9.1引言 253

9.1.1进行能量平衡计算的主要步骤 253

9.1.2进行能量平衡计算时的注意事项 253

9.2木浆蒸发系统能量平衡及能量效率计算实例 254

9.2.1能量平衡计算使用的公式说明（以生产1t风干浆为基准） 254

9.2.2能量平衡有关数据 257

9.2.3能量平衡计算实例 258

9.2.4蒸发系统能量效率的计算 262

9.2.5能量平衡表 262

9.2.6能量平衡流向图 264

9.3木浆燃烧系统能量平衡及能量效率计算实例 264

9.3.1能量平衡计算使用的公式说明（以生产1t风干浆为基准） 264

9.3.2能量平衡有关数据 270

9.3.3能量平衡计算实例 271

9.3.4碱回收燃烧系统能量效率的计算 279

9.3.5能量平衡表 280

9.3.6能量平衡流向图 281

9.4木浆苛化系统能量平衡及能量效率计算实例 282

9.4.1能量平衡计算公式说明（以生产1t风干浆为基准） 283

9.4.2能量平衡有关数据 287

9.4.3能量平衡计算实例 288

9.4.4苛化系统能量效率的计算 292

9.4.5能量平衡表 293

9.4.6能量平衡流向图 294

9.5白泥回收系统能量平衡及能量效率计算实例 295

9.5.1能量平衡使用计算公式说明 296

9.5.2能量平衡有关数据（以生产1t石灰为基准） 298

9.5.3能量平衡计算实例 299

9.5.4白泥回收系统能量效率的计算 302

9.5.5能量平衡表 303

9.5.6能量平衡流向图 305

第10章 草浆碱回收的特点、能量平衡及能耗计算实例 306

10.1草浆碱回收的特点 306

10.1.1我国碱回收现状 306

10.1.2草浆碱法制浆黑液的特点 307

10.1.3草浆碱回收的组成与特点 307

10.2草浆蒸发系统能量平衡及能量效率计算实例 309

10.2.1能量平衡计算使用公式说明（以生产1t风干浆为基准） 310

10.2.2能量平衡有关数据 312

10.2.3能量平衡计算实例 313

10.2.4蒸发系统能量效率的计算 315

10.2.5能量平衡表 315

10.2.6能量平衡流向图 316

10.3草浆燃烧系统能量平衡及能量效率计算实例 316

10.3.1能量平衡计算使用的公式说明 316

10.3.2能量平衡有关数据 320

10.3.3能量平衡计算实例 321

10.3.4燃烧系统能量效率的计算 325

10.3.5能量平衡表 326

10.3.6能量平衡流向图 327

10.4草浆苛化系统能量平衡及能量效率计算实例 328

10.4.1能量平衡计算使用公式说明 328

10.4.2能量平衡有关数据 332

10.4.3能量平衡计算实例 333

10.4.4苛化系统能量效率的计算 337

10.4.5能量平衡表 338

10.4.6能量平衡流向图 339

10.5草浆碱回收与木浆碱回收的比较 339

10.5.1木浆与麦草浆碱回收的区别 339

10.5.2木浆与麦草浆碱回收的能耗 340

10.5.3木浆与麦草浆碱回收产品的分析 342

10.5.4木浆与麦草浆能耗自给率的分析 344

参考文献 345

附录 347